核聚变精度更高:ALPACA提高效率

最重要的成分是等离子体。氢同位素必须处于第四种聚集状态,其中原子核和电子彼此完全分离。

只有这样,在大约1亿度的温度下,核聚变才能被激发。氦气的产生比其起始材料轻。损失的质量可以以能量的形式使用——大量的能量。

然而,要达到这种状态,首先需要更多的东西。保持直立和稳定就更难了。此外,条件必须尽可能理想,以实现所需的融合。

这就是为什么普林斯顿等离子体物理实验室正在展示一种新的诊断仪器,称为ALPACA,可用于收集加热氢的数据。

这最终应该使实际测量中性氢原子和带电原子核和自由电子(即等离子体)的分布成为可能。

ALPACA示意图(图片来源:PPPL)

ALPACA示意图(图片来源:PPPL)

到目前为止,这种分布、温度和反应性只能通过计算来估计和确定。另一方面,ALPACA和第二台仪器LLAMA可以使用莱曼α线首次准确“看到”反应堆某些区域的等离子体浓度有多高。

天文学家通常用来寻找宇宙起源的这条光谱线,当电子开始与原子核分离时,可以精确地观察到。α 线的波长为 121 纳米,完全在紫外线范围内。

该设备目前正在测试中,然后将在实验室的托卡马克中使用。如果有可能以更可控的方式产生等离子体,当然,还可以稳定它,那么显着提高聚变反应的效率和持续时间的机会是很好的。

核聚变仍然只能发生片刻,因为在任何情况下都不能让等离子体离开其安全壳。否则,它将烧毁其路径上的一切。因此,能够控制它,因为你知道哪里有大量的氢气,这将是非常重要的。

最终,该技术还将用于法国南部的ITER。只有调试日期仍然写在星星上。但是,似乎已经采取了许多步骤中的另一个步骤。

来源:IT时代网

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